노천 채굴

Surface mining
핀란드 시린야르비에 있는 야라 인터내셔널 소유의 노천 광산인 시린야르비 카르보나타이트 [1]복합체
와이오밍 주의 탄광

노천채광, 노천채광 및 산꼭대기 제거채광은 광상(과부하) 위에 있는 토양과 암석이 제거되고 암석이 그대로 남아 있는 지하채광과 달리 갱도나 터널을 통해 광물이 제거되는 광업이다.

대부분의 표면 탄광이 발생하는 북미에서, 이 방법은 16세기[2] 중반부터 사용되기 시작했고 많은 다른 [3]광물의 채굴에서 전 세계적으로 행해지고 있다.북미에서, 표면 채굴은 20세기 내내 인기를 얻었고, 표면 광산은 현재 미국에서 [4]채굴된 석탄의 대부분을 생산한다.

대부분의 표면 채굴 형태에서, 토목공과 같은 중장비들은 먼저 과중한 부담을 제거한다.다음으로 드래그 라인 굴착기나 버킷 휠 굴착기와 같은 대형 기계가 광물을 추출합니다.

노천 채광의 장점은 모든 채광 작업이 지표면에서 이루어지기 때문에 지하 채광보다 경제적 비용이 낮고 훨씬 안전하다는 것이다.단점은 인간의 건강과 환경에 미치는 위험이다.인간은 다양한 심혈관 질환, 음식, 수질 오염과 같은 광업으로 인한 다양한 건강 위험에 직면해 있다.대기, 소음, 수질 오염과 더불어 서식지 파괴는 모두 지표면 채굴의 부작용으로 인해 야기되는 중대한 환경적 영향이다.

종류들

노천 채굴에는 다음과 같은 5가지 주요 유형이 있습니다.

스트립 마이닝

Bagger 288은 스트립 채굴에 사용되는 버킷 휠 굴착기입니다.

스트립 마이닝은 먼저 토사와 암석(과부하)의 긴 스트립을 제거함으로써 광물층을 채굴하는 작업입니다. 이 활동은 또한 오버부하 제거라고도 합니다.그것은 석탄과 갈탄(갈색 석탄)을 채굴하는 데 가장 일반적으로 사용된다.스트립 채광은 굴착되는 광체가 상대적으로 지표면에 가깝거나 대부분 [5]수평일 때만 실용적이다.이러한 유형의 채굴은 시간당 12,000입방미터의 흙을 움직일 수 있는 버킷 휠 굴착기를 포함하여 지구상에서 가장 큰 기계 중 일부를 사용합니다.

스트립 채굴에는 두 가지 형태가 있습니다.보다 일반적인 방법은 상당히 평탄한 지형에서 넓은 면적의 퇴적물을 추출하는 데 사용되는 영역 박리 방법입니다.각각의 긴 띠를 굴착할 때, 오버부하는 이전 띠에서 생성된 굴착에 놓인다.

등고선 채굴은 구릉지대의 광구 부근에서 광물층 위의 오버부하를 제거하는 것을 포함한다.등고선 박리는 종종 더 많은 광물을 제거하기 위해 언덕으로 오가 채굴을 한다.이 방법은 일반적으로 산허리에 계단식 공간을 남겨둔다.

독일 가즈바일레 광산의 스트립 채굴.추출되는 갈탄은 왼쪽에 있고 제거된 오버부하는 오른쪽에 있습니다.그것은 수평 광물로서는 거의 평평한 광산입니다.

노천 채굴

주요 기사:노천 채굴
뉴멕시코 실버시티 근처에 위치한 엘치노 광산은 노천 구리 광산이다.

노천 채굴은 암석이나 광물을 광구에서 제거하거나 빌려서 채취하는 방법을 말한다.이 과정은 지구의 지표면에서 행해진다. 이것은 대부분 수직의 광상에 접근하는데 가장 적합하다.노천 채굴을 "스트립 채굴"이라고 잘못 부르기도 하지만, 두 가지 방법은 다릅니다(위 참조).

산꼭대기 제거

주요 기사:산꼭대기 제거 채굴

Mountain top removal mining(MTR; 산꼭대기 제거 광산)은 먼저 석탄층 위에 있는 산꼭대기를 제거함으로써 산꼭대기 아래에 있는 석탄층을 채굴하는 탄광의 한 형태입니다.폭발물은 과중한 짐(심 위의 암반층)을 부수기 위해 사용되며, 그 후 제거된다.그리고 나서 과도한 부담은 운반 트럭에 의해 근처의 움푹 패인 곳이나 계곡으로 버려집니다.MTR은 지표면 아래 400피트(120m) 깊이의 석탄층에 도달하기 위해 지구의 대량 재구성을 수반한다.산꼭대기 제거는 원래의 가파른 풍경을 훨씬 평평한 지형으로 대체한다.갱도 매립지에 대한 경제 개발 시도에는 켄터키주 마틴카운티의 빅 샌디 연방교도소 같은 교도소, 소도시 공항, 웨스트버지니아주 밍고카운티의 트위스트건, 켄터키주 플로이드카운티의 스톤크레스트 골프장 등 골프장, 산업용 스크러버 슬러지 처리장, 고체 폐기물 매립지 등이 포함된다.lls, 트레일러 파크, 폭발물 제조 업체 및 보관함 대여.[7]

이 방법은 최근 미국 웨스트 버지니아, 켄터키, 버지니아, 테네시의 애팔래치아 탄전에서 점점 더 많이 사용되고 있다.지형의 심오한 변화와 기존 생태계의 교란으로 인해 산꼭대기의 제거가 [8]큰 논란이 되고 있다.

산꼭대기 철거를 지지하는 사람들은 일단 법이 정한 대로 매립되면, 이 기술은 평지가 드문 지역에서 많은 용도에 적합한 프리미엄 평지를 제공한다고 지적한다.그들은 또한 매립된 산꼭대기의 광산에서 새로운 성장이 사냥 동물의 [9]개체 수를 더 잘 지원할 수 있다고 주장한다.

비판론자들은[who?] 산꼭대기를 철거하는 것은 지역사회와 환경을 희생하는 소수의 기업들에게 혜택을 주는 비참한 관행이라고 주장한다.미국 환경보호청(EPA)의 환경영향보고서에 따르면 계곡의 메워진 곳 근처의 하천은 때때로 물 속에 더 많은 양의 미네랄을 포함하고 수생 생물 [10]다양성을 감소시킬 수 있다.이 성명은 또한 1985년부터 2001년까지 애팔래치아 하천의 724마일(1165km)이 계곡 매립에 의해 매몰된 것으로 추정하고 있다.

산 정상 제거 기뢰를 폭파하면 먼지와 파리가 공중으로 분출되며, 이 기뢰는 교란되거나 근처의 사유지에 정착할 수 있습니다.이 먼지에는 황화합물이 함유되어 있을 수 있으며, 일부에서는 구조물과 묘석을 부식시켜 건강에 [11]해롭다고 주장합니다.

MTR 부지는 채굴이 완료된 후 매립해야 하지만, 매립은 전통적으로 암석 안정과 침식 억제에 초점을 맞췄지만,[12] 항상 이 지역의 숲을 재건하는 데 초점을 맞추지는 않았습니다.빨리 자라는 비토종 풀은 현장에 신속하게 식생을 제공하고, 나무 묘목과 경쟁하며, 나무는 압축된 [10]백필에서 뿌리 시스템을 구축하는 데 어려움을 겪습니다.결과적으로, 생물 다양성은 수많은 고유종들이 [13]있는 미국의 한 지역에서 어려움을 겪고 있다.침식도 증가하여 홍수가 심해질 수 있습니다.미국 동부에서는 애팔래치아 지역 산림 재생 이니셔티브가 광산 [14]매립에 나무 사용을 촉진하기 위해 활동하고 있습니다.

준설

주요 기사: 금 준설선

준설은 수면 아래에서 채굴하는 방법이다.그것은 대부분 금광 채굴과 관련이 있다.소형 준설선은 종종 수역의 바닥에서 채굴된 물질을 끌어올리기 위해 흡입을 사용한다.과거의 대규모 준설작업에서는 종종 부유식 준설선, 즉 뱃머리의 컨베이어 벨트를 통해 재료를 건져내고 선상에서 원하는 부품을 걸러낸 후 선미에 있는 다른 컨베이어 벨트를 통해 원치 않는 물질을 물로 돌려보내는 바지선 같은 선박을 사용했다.얕은 수위가 있는 자갈이 가득한 강 계곡에서, 떠다니는 준설선은 스스로 만든 연못의 느슨한 침전물을 통과해 갈 수 있다.

하이월 채굴

하이월 채굴

고벽 채굴은 때때로 지표면 채굴 지역에 인접한 추가 석탄을 회수하기 위해 행해지는 또 다른 형태의 채굴이다.이 방법은 오거 채굴에서 발전했지만 석탄층을 [15]노출시키기 위한 오버부하 제거가 수반되지 않기 때문에 표면 채굴의 정의를 충족하지 못한다.CERB 최종 보고서 No. 2014-004 "고층 채굴:Yi Luo의 설계 방법론, 안전성 및 적합성은 "오거 채굴에서 진화한 비교적 새로운 반표면 및 반지하 탄광 방법"[16]으로 특징지어진다.하이월 채굴에서는 석탄층은 유압 푸시빔 이송기구(PTM)에 의해 추진되는 연속 광부에 의해 관통됩니다.일반적인 사이클에는 섬핑(출발-전방 푸시)과 전단(커터헤드 붐을 올리고 내리고 석탄층의 전체 높이를 절단)이 포함됩니다.석탄 회수 주기가 계속됨에 따라 커터헤드는 점차 19.72피트(6.01m)의 석탄층으로 발사됩니다.그런 다음 PTM은 19.72피트(6.01m) 길이의 직사각형 푸시빔(나사 컨베이어 세그먼트)을 파워헤드와 커터헤드 사이의 기계 중앙부에 자동으로 삽입합니다.푸시빔 시스템은 석탄층까지 약 370m(2015년부터 현재까지 [citation needed]검증됨)를 관통할 수 있습니다.한 특허받은 고벽 채굴 시스템은 운반 과정에서 채굴된 석탄이 암석 파편에 오염되는 것을 방지하기 위해 푸쉬빔 안에 밀폐된 부목을 사용한다.비디오 이미징 및/또는 감마선 센서 및/또는 석탄암계면검출센서(CID)와 같은 기타 지오레이더 시스템을 사용하여 오퍼레이터는 심암계면의 전방투영을 볼 수 있으며 연속광산의 진행을 유도할 수 있다.높은 벽 채굴은 통제된 물 유입 펌프 시스템 및/또는 가스(관입) 환기 시스템을 이용하여 좁은 벤치, 이전에 채굴된 지역, 트렌치 광산 애플리케이션 및 급경사 이음매로 등고선 스트립 작업에서 수천 톤의 석탄을 생산할 수 있습니다.

높은 벽의 광부가 사용하는 드라이브의 터널링 형태 복구는 둥근 오거링 구멍보다 훨씬 낫지만, 높은 벽의 광부가 개발한 지역의 지도는 깊은 광산 지역만큼 엄격하게 매핑되지 않습니다.산꼭대기 제거와 대조적으로 토양이 거의 교체되지 않지만, 높은 벽의 광부를 소유하고 운영하는 것은 상대적으로 더 비싸다.

아웃트로프의 매핑과 벤치 제작 공정에서 채취한 코어 홀 데이터 및 샘플이 높은 벽의 광부가 절단할 패널을 가장 잘 투영하기 위해 고려됩니다.침하로 인해 잠재적으로 손상될 수 있는 장애물과 고벽 갱도의 자연스러운 윤곽이 고려되고, 조사관은 고벽에 거의 수직인 선(이론적인 측량 플롯 라인)에서 고벽 광부를 가리킵니다. 평행선은 깊은 산 속으로 절단된 드라이브(2015년 기록)를 나타냅니다.즉,[citation needed] 채굴 중에 방향 전환이나 방향 수정 스티어링 작동 없이 석탄층의 일부가 손실될 수 있으며 푸시빔 컷터모듈 스트링의 수평 드리프트(롤)로 인해 이전의 채굴된 드라이브에서 필러가 절단될 수 있습니다.최근[when?] 높은 벽의 광부들은 1,200피트(370m) 이상(2015년 현재[citation needed] 진행 중인 기록)를 석탄층에 투과하고 있으며, 오늘날의 모델은 자이로 항법 기능을 지원하므로 더 이상 기계에 저장된 케이블의 양에 제한을 받지 않습니다.최대 깊이는 추가 침투의 응력과 관련된 특정 동력 요구량(스크류 트랜스포터 스트링의 회전과 장력)에 의해 결정되지만, 오늘날 최적화된 스크류 트랜스포터는 시각적 제품 개발 및 흐름 시뮬레이션 거동을 이용한 이산 요소 모델링(DEM)과 함께 실시 형태(푸시 빔이라고 함)를 전달한다.re는 수평에서 30도 이상의 다운홀에 이르는 가파른 경사각에서도 스마트 드라이브의 확장 침투가 가능하다는 것을 보여줍니다.상당한 급경사 채굴의 경우 새로운 채굴 방법 문구는 "방향성 채굴"(시너지 효과가 높은 시너지 방향 시추 및 방향성 채굴은 "SIS(surface to seam)" 기술로 분류됨), 건조 또는 습식, 스크류 수송기를 통한 절삭 및 준설 등이 선행적이어야 한다.n 선도적인 하이월 광산 엔지니어링 [clarification needed]회사의 로드맵을 작성합니다.

운송

역사적으로 노면 광산에서 자재를 이동시키는 작업은 수작업, 마차 및/또는 철도 채굴을 통해 이루어졌습니다.

현재의 관행은 광산의 특징에 맞게 설계된 운반 도로에서 운반 트럭을 사용하는 경향이 있습니다.

환경 및 건강 문제

펜실베니아 주, Centre County에 있는 매립된 스트립 광산입니다.

한때 운영되던 지표면 지뢰를 적절히 청소하고 복원하려면 막대한 비용과 광범위한 복구 [17]계획이 필요합니다.일부 광산업체들은 제대로 청소할 자금이 없기 때문에 환경에 부정적인 영향을 미칩니다.연방 정부는 광산 회사들이 엄격하게 따라야 하는 여러 법률과 규정을 제정했습니다.미국에서는 1977년 표면광업관리 및 매립법이 표면탄광의 [18]매립을 의무화하고 있다.비석탄 광산의 매립은 주법 및 지방법에 의해 규제되며, 주법은 매우 다양할 수 있습니다.국가환경정책법(NEPA), 자원보전회복법(RCRA), 포괄환경대응, 보상, 책임법(CERCLA) 등 많은 법률은 [18]노천채광의 주제를 다루고 있다.어떤 경우에는 지표면 채굴을 위한 적절한 법률이 마련되더라도 인간의 건강과 환경에 대한 부정적인 영향이 남아 있습니다.

환경에 미치는 영향

황화물 광석 채굴에 의한 산 침출.

지표면 채굴은 부정적인 것부터 긍정적인 것까지 지역 환경에 많은 영향을 미칠 수 있습니다.부정적인 영향에는 토양, 물, 공기 및 소음 오염뿐만 아니라 지형 변화 및 다양한 다른 부정적인 [19]영향이 포함됩니다.단점은 긍정적인 결과입니다.새로운 기술과 적절한 관리로 인해 지역의 급수를 적절하게 처리하고 환경을 [19]재건하는 데 도움이 되는 지역 생태계를 복원하는 것이 쉬워졌습니다.

노면 채굴의 종류에는 다음과 같이 환경에 미치는 영향이 있습니다.

스트립 채굴 - 작업이 끝나면, 채굴 작업 전의 풍경과 같은 장소를 만들기 위해 미닫이를 다시 구멍에 넣고 덮습니다.이 과정에는 제거할 지역의 모든 지면 식생과 관련이 있으며,[20] 이는 환경에 해가 될 수 있습니다.표토는 나무와 다른 식물을 심는 것과 함께 꼬리 위에 놓일 수 있다.또 다른 매립 방법은 인공 호수를 만들기 위해 구멍을 물로 메우는 것이다.뒤에 남겨진 대형 테일링 말뚝에는 납이나 구리 등의 산을 침출하여 [21]수계로 들어갈 수 있는 중금속이 포함될 수 있습니다.

노천 채굴 - 세계에서 가장 큰 유형의 광산 중 하나와 이러한 작업 규모는 거대한 경관 흉터, 환경 서식지의 파괴 및 상당한 [22]정화 비용을 남깁니다.노천 갱도는 엄청난 양의 폐암, 싱크홀, 홍수 및 스트립 [23]채굴과 유사한 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

산 정상 제거 채굴 - 폐암을 사용하여 강과 계곡을 메워 주변 땅을 평평하게 만드는 산 정상 전체를 제거하는 것을 포함합니다.이것은 물리적으로 지형과 관련 생태계를 영구적으로 변화시키기 때문에 매우 파괴적이다.켄터키와 버지니아와 같은 애팔래치아 주 전체에서 산꼭대기 제거는 숲 전체를 개간하고 이 지역이 산사태에 취약해지는 흔한 채굴 방법입니다. 때로는 복구가 너무 어렵거나 비용이 [24]많이 듭니다.

준설 - 환경에 미치는 영향이 주로 물속에서 발견되는 지표면 채굴의 한 형태입니다.해저나 모든 수역에서 물질을 추출하는 방법은 해양 생물의 유해한 위험으로 이어진다.전반적으로 다른 채굴 방법에 비해 효과가 훨씬 덜하다.침전물의 유입은 동식물을 매장하고, 수위를 변화시키고, 산소 [25]함량을 변화시킬 수 있습니다.해양 생물은 매우 민감하고 생태계 [26]내의 급격한 유해한 변화에 취약하기 때문에 수질과 소음 공해는 감시되어야 하는 문제이다.

하이월 채굴 - 외부 표면적이 작기 때문에 산 정상 제거보다 환경에 미치는 영향이 적지만,[27] 여전히 부정적인 부작용이 있습니다.송풍으로 인한 공기 오염과 소음 오염은 수로와 수많은 [28]생태계로 침출될 수 있는 큰 꼬리말뚝과 함께 일반적인 환경 영향이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크

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